Лабораторная работа №1 (Л. Р. 1(моя))

Посмотреть архив целиком

Цель работы : Экспериментальное исследование изотермического процесса сжатия реального газа – диоксида углерода, составление термического уравнения состояния и расчет термодинамических свойств СО2.


1. Принципиальная схема установки и комментарии к ней.



Схема экспериментальной установки дана на рис. 1. Диоксид углерода находится в стеклянном капилляре 1, выдерживающем давление 70-100 бар. К капилляру припаяна снизу стеклянная колба 9 с отверстием, через которое поступает ртуть и сжимает находящееся в капилляре исследуемое в-во. Ртуть залита в стальной сосуд 10, причем ее уровень всегда выше отверстия. Передача давления на ртуть осуществляется с помощью

масла, которое заполняет пространство над ртутью в сосуде. Сжатие масла производится

прессом 7.

Давление масла измеряется индукционным преобразователем давления 4, который давление преобразует в электрический сигнал. Усилитель 5 усиливает и преобразует этот сигнал в постоянный эл. ток, пропорциональный измеряемому давлению. Ток протекает во внешней измерительной цепи через эл. сопротивление. Падение напряжения на этом сопротивлении измеряется цифровым вольтметром 6. Сопротивление подобрано так, что цифровой вольтметр 6 показывает абсолютное давление в барах. В схеме предусмотрен контрольный манометр 8.

Для обеспечения изотермичности капилляр 1 помещен в резервуар 2, через который непрерывно протекает вода. В резервуар 2 может подаваться вода либо из водопровода, либо из термостата 11; переключающий вентиль смонтирован на стенде.

Резервуар 2 изготовлен из оргстекла, поэтому процесс сжатия диоксида углерода в капилляре 1 и происходящая при этом конденсация хорошо видна.

Температура воды измеряется лабораторным термометром 3, при равновесном состоянии температуры диоксида углерода и воды равны.



2. Расчетные формулы:




3. Журнал наблюдений:

Таблица эксп. изотермы при t = 4,8 оС

t , оС

P, бар

l, град

l, мм

v, м3/кг

Z

4,8

5,2

53,7

311,46

0,098

0,9699

4,8

5,4

51,7

299,86

0,095

0,9764

4,8

5,6

49,7

288,26

0,091

0,9698

4,8

5,9

47,7

276,66

0,087

0,9769

4,8

6,1

45,7

265,06

0,084

0,9752

4,8

6,5

42,7

247,66

0,078

0,9649

4,8

7,1

39,7

230,26

0,073

0,9864

4,8

7,6

36,7

212,86

0,067

0,9691

4,8

8,3

33,7

195,46

0,062

0,9794

4,8

9,0

30,7

178,06

0,056

0,9592

4,8

9,9

27,7

160,66

0,051

0,9609

4,8

11,0

24,7

143,26

0,045

0,9421

4,8

12,4

21,7

125,86

0,04

0,9440

4,8

14,2

18,7

108,46

0,034

0,9189

4,8

16,5

15,7

91,06

0,029

0,9107

4,8

19,7

12,7

73,66

0,023

0,8624

4,8

24,8

9,7

56,26

0,018

0,8496

4,8

32,7

6,7

44,89

0,012

0,7468

4,8

39,6

3,9

22,62

0,007

0,5276

4,8

39,7

3,5

20,3

0,006

0,4534

4,8

39,8

3

17,4

0,005

0,3787

4,8

40,0

2,2

12,76

0,004

0,3045

4,8

40,4

1,2

6,96

0,002

0,1538

4,8

41,7

0,6

3,48

0,001

0,0794

4,8

47,3

0,6

3,48

0,001

0,09

4,8

49,7

0,6

3,48

0,001

0,0946



Таблица экспериментальной изотермы t = 40,2 оС


t , оC

P, бар

l, град

l, мм

v, м3/кг

Z

40,2

6,2

51,7

299,86

0,095

0,9945

40,2

6,6

48,7

282,46

0,089

0,9918

40,2

7,0

45,7

265,06

0,084

0,9929

40,2

7,5

42,7

247,66

0,078

0,9878

40,2

8,1

39,7

230,26

0,073

0,9984

40,2

8,7

36,7

212,86

0,067

0,9842

40,2

9,5

33,7

195,46

0,062

0,9945

40,2

10,4

30,7

178,06

0,056

0,9834

40,2

11,4

27,7

160,66

0,051

0,9817

40,2

12,7

24,7

143,26

0,045

0,9652

40,2

14,4

21,7

125,86

0,04

0,9726

40,2

16,5

18,7

108,46

0,034

0,9473

40,2

19,3

15,7

91,06

0,029

0,9451

40,2

23,5

12,7

73,66

0,023

0,9126

40,2

29,7

9,7

56,26

0,018

0,9027

40,2

40,1

6,7

38,86

0,012

0,8125

40,2

48,1

5,5

31,9

0,01

0,8122


Изотерма идеального газа при t = 40,2 oC


t , оC

P, бар

v, м3/кг

40,2

6,23

0,095

40,2

8,11

0,073

40,2

10,58

0,056

40,2

14,81

0,04

40,2

32,9

0,018














4. Вариант а.

Сравнение изотермы Ван-дер-Ваальса с экспериментальными изотермами.


4.1. Расчетные формулы:


Все расчеты сведем в таблицы:



Изотерма Ван-дер-Ваальса Изотерма Ван-дер-Ваальса

при t = 4,8 оС при t = 40,2 оС


t , оC

P, бар

4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


4,8


t , C

P, бар

40,2


40,2


40,2


40,2


40,2


40,2


40,2


40,2


40,2


40,2


40,2


40,2




Случайные файлы

Файл
161751.rtf
178553.rtf
132265.rtf
18883.rtf
17586.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.